کشف ارتشی بی‌پایان از سلول‌های مبارز با سرطان

سیستم ایمنی بدن انسان توانایی فوق‌العاده‌ای برای مبارزه با سلول‌های سرطانی پیدا کرده است. یکی از اولین خطوط دفاعی، یک گلبول سفید تخصصی به نام ماکروفاژ(macrophage) است.

نام ماکروفاژ از کلمات یونانی به معنای «بزرگ» و «خورنده» گرفته شده است و همانطور که از نامش پیدا است، این نوع سلول، اشتهای شدیدی برای خوردن سلول‌های سرطانی دارد.

ماکروفاژها حتی می‌توانند از درون تومورها زنگ خطر «مرا بخور» را به صدا درآورند و سایر بازیگران ایمنی مانند سلول‌های T را به فعالیت وادارند.

آنها هدف فوق‌العاده‌ای برای تحقیقات سرطان هستند، اما تاکنون، درمان‌های نسل جدید تا حد زیادی در آزادسازی پتانسیل واقعی آنها شکست خورده‌اند.

اکنون تیمی به رهبری دانشمندان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی(USC) ممکن است بالاخره شاه‌کلید آن را پیدا کرده باشد.

آنها اکنون می‌توانند سلول‌هایی را که در نهایت در آزمایشگاه به ماکروفاژها یا سلول‌های پیش‌ساز ماکروفاژ تبدیل می‌شوند، از نظر ژنتیکی مهندسی کنند.

اینها سلول‌های بنیادی نیستند، بلکه سلول‌هایی هستند که به سلول‌های بنیادی تبدیل می‌شوند و به نظر می‌رسد که قدرتی خارق‌العاده در خود دارند؛ آنها می‌توانند بارها و بارها از خود کپی بسازند.

شی-لانگ یینگ(Qi-Long Ying)، زیست‌شناس دانشگاه USC توضیح می‌دهد: دیدگاه غالب این بوده است که خودنوزایی طولانی‌مدت در سیستم خون، در درجه اول ویژگی سلول‌های بنیادی است که می‌توانند هر نوع خون یا سلول ایمنی را تولید کنند. ما دریافتیم که تحت شرایط مناسب، پیش‌سازها همچنین می‌توانند خودنوسازی کنند و به طور گسترده تقسیم شوند، در حالی که هویت و توانایی خود را برای تولید سلول‌های ایمنی عملکردی حفظ می‌کنند. این به ما یک نقطه شروع مقیاس‌پذیر برای مهندسی درمان‌های سلولی برای سرطان، بیماری‌های عفونی و احتمالاً بسیاری از بیماری‌های دیگر می‌دهد.

درمان CAR-T یک درمان سرطان معروف و پیشگام است که نیاز به گرفتن سلول‌های T بیمار، مهندسی ژنتیکی آنها برای مبارزه بهتر با سرطان و سپس تزریق مجدد آنها به گردش خون بدن دارد.

تاکنون نسخه‌های CAR-T موفقیت چشمگیری را نشان داده‌اند و به طور قابل توجهی طول عمر بیماران را در آزمایشات بالینی افزایش داده‌اند، اما اگرچه آنها برای سرطان خون بهترین عملکرد را دارند، اما در برابر تومورهای جامد به خوبی عمل نمی‌کنند.

معمولاً ماکروفاژها فراوان‌ترین سلول‌های ایمنی در یک توده سرطانی هستند، اما مهندسی آنها در آزمایشگاه چالش برانگیزتر است. رشد این گلبول‌های سفید خون در خارج از بدن انسان نیز دشوار بوده و اغلب در سطوح لازم تکثیر نمی‌شوند. علاوه بر این، انجماد و ذخیره طولانی‌مدت آنها دشوار است.

همه امیدها برای درمانی مانند CAR-M که مشابه CAR-T است، اما به جای سلول‌های T از ماکروفاژها استفاده می‌کند، از بین نرفته است.

سلول‌های پیش‌ساز ماکروفاژها به نام «پیش‌سازهای گرانولوسیت-مونوسیت»(GMPs) می‌توانند راهگشا باشند.

یینگ و همکارانش با استفاده از GMPهای موش و انسان، دقیقاً فهمیده‌اند که این سلول‌ها برای رشد به چه چیزی نیاز دارند و ترکیبی پیچیده از مواد شیمیایی را در مراحل بسیار خاص به آنها تغذیه می‌کنند.

امید است که این منبع بی‌پایان GMPها اکنون بتوانند برای ایمونوتراپی‌های سرطان در آینده مورد استفاده قرار گیرند.

محققان در آزمایشگاه، GMPهای مهندسی‌شده و CAR-Mهای قوی تولید کردند. هنگامی که این GMPهای رشدیافته در آزمایشگاه به موش‌های مبتلا به سرطان خون و تومورهای جامد تزریق شدند، محققان دریافتند که سلول‌های پیش‌ساز، منبع ثابتی از ماکروفاژها و سایر عوامل ایمنی را تولید می‌کنند.

برخلاف ماکروفاژهای تزریق‌شده، این GMPها در سراسر بدن جوندگان پخش می‌شوند و پیشرفت سرطان را در خون و تومورهای جامد متوقف می‌کنند.

راوی ماجتی(Ravi Majeti)، زیست‌شناس و همکار از دانشگاه استنفورد می‌گوید: این روش برای گسترش و مهندسی GMPها، دری را به سوی کاربردهای ترجمه‌ای متعدد، مانند گسترش و مهندسی سلول‌های T می‌گشاید.

وی افزود: ما قبلاً مهندسی این سلول‌ها را برای هدایت چندین عملکرد قوی نشان داده‌ایم و هنوز چیزهای بیشتری برای بررسی وجود دارد.

دانشمندان سال‌هاست که تلاش می‌کنند تا مشخص کنند کدام سلول‌های T برای مهندسی مجدد در درمان‌های CAR-T بهتر هستند. با این حال، این تحقیق جدید نشان می‌دهد که هدف قرار دادن پیش‌سازهای سلول‌های ایمنی، مسیر بالقوه بهتری برای موفقیت است و پایگاه‌های بیشتری را به طور همزمان پوشش می‌دهد.

یینگ نتیجه‌گیری می‌کند: مطالعه ما نشان می‌دهد که آینده ایمونوتراپی ممکن است نه تنها به طراحی گیرنده‌های CAR بهتر، بلکه به انتخاب مرحله رشدی مناسب سلول نیز بستگی داشته باشد.

این مطالعه در مجله Cell منتشر شده است.